研究人员利用双光子显微镜和介观成像捕捉实时大脑活动

耶鲁大学的科学家结合了两种技术，双光子显微镜和介观成像，首次捕捉到实时大脑活动。到目前为止，科学家们只能推测大脑之间复杂的相互作用。这种新的成像技术为实时观察大脑工作提供了突破性的视角，为研究人员提供了关于实际发生情况的详细数据的总体视图。

研究人员希望能够使用这些数据来跟踪学习和认知过程，首先从老鼠开始。还需要进行更多的测试来确定这一过程是否足够安全，可以用于人体实验对象。由于所有哺乳动物的基本大脑结构和功能都是相似的，对老鼠大脑的观察将为科学家提供关于人类大脑如何运作的深入信息。

结合双光子显微镜和介观成像

由美国国立卫生研究院“大脑计划”资助的多实验室合作创造了一种使用正交轴设计的显微镜的方法。介观物镜定位在受试者大脑上方，双光子物镜水平定位，通过微棱镜进行成像。

在开发这项技术之前，科学家通常只捕捉单分子、细胞或电路的图像。这种新方法捕捉了单个神经元和整个大脑的行为。有了这一进展，科学家们现在可以看到单个神经元与大脑其他部分的关系。

新成像技术是对现有成像方法的改进

科学家们目前使用功能性磁共振成像(fMRI)扫描来收集大脑如何工作的数据。但是功能磁共振成像只监测大脑中血液流动的位置，更多的是大脑活动的间接读数。双光子显微镜法更详细，可以更快地分析大脑活动。目前，功能磁共振成像在几秒钟内监测大脑活动，但这项新技术可以在几毫秒内捕捉到大脑活动。

研究人员希望利用这些信息来更好地了解大脑的不同部分是如何影响情绪和批判性思维的。理想情况下，这种新的成像技术也有可能被用于研究像阿尔茨海默症这样的疾病是如何发展的。

科学家将能够利用这些数据来观察动物学习时大脑回路的变化。这可能会为自闭症等神经发育疾病提供洞察。随着对大脑如何工作有了更多的了解，就可以开发出更有效的药物和疗法来解决大脑的问题。

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